Номер 69.21, страница 239 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 69. Линзы. Глава 9. Оптические явления - номер 69.21, страница 239.

69.21 [1603] С помощью линзы девочка получала на экране увеличенное изображение нити накала лампы. Каким было изображение: прямым или перевёрнутым, мнимым или действительным?

Решение

Для определения характеристик изображения проанализируем условия задачи.

В задаче сказано, что изображение нити накала было получено на экране. Изображение, которое можно спроецировать на экран, формируется в результате пересечения самих световых лучей, а не их продолжений. Такое изображение по определению является действительным. Мнимые изображения, в отличие от действительных, нельзя получить на экране.

Далее определим, является ли изображение прямым или перевёрнутым. Действительное изображение можно получить только с помощью собирающей линзы. Важным свойством всех действительных изображений, получаемых с помощью одиночной собирающей линзы, является то, что они перевёрнутые.

Условие, что изображение было увеличенным, лишь уточняет расположение нити накала относительно линзы: она находилась между фокусом ($F$) и двойным фокусным расстоянием ($2F$).

Это также следует из формулы линейного увеличения линзы: $\Gamma = -\frac{f}{d}$. Здесь $d$ — расстояние от предмета до линзы, а $f$ — расстояние от линзы до изображения. Для действительного предмета $d > 0$. Поскольку изображение действительное, оно находится по другую сторону от линзы, и расстояние $f$ также положительно ($f > 0$). Таким образом, коэффициент увеличения $\Gamma$ будет отрицательным. Отрицательный знак увеличения как раз и означает, что изображение является перевёрнутым.

Ответ: изображение было перевёрнутым и действительным.